STP相关知识

生成树协议(英语:Spanning Tree Protocol,STP)
是一种工作在OSI网络模型中的第二层(数据链路层)的通信协议,基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源。

工作原理
生成树协议工作原理:任意一交换机中如果到达根网桥有两条或者两条以上的链路.生成树协议都根据算法把其中一条切断,仅保留一条.从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路.因为这种生成的这种拓扑结构.很像是以根交换机为树干的树形结构.故为生成树协议。

特点
(1)生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法,在连接发生问题的时候,你控制的以太网能够绕过出现故障的连接。
(2)生成树中的根桥是一个逻辑的中心,并且监视整个网络的通信。最好不要依靠设备的自动选择去挑选哪一个网桥会成为根桥。
(3)生成树协议重新计算是繁冗的。恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算),推荐使用快速生成树协议。
(4)生成树协议可以有效的抑制广播风暴。开启生成树协议后抑制广播风暴,网络将会更加稳定,可靠性、安全性会大大增强。

多生成树协议

该协议可应用于在网络中建立树形拓扑,消除网络中的环路,并且可以通过一定的方法实现路径冗余,但不是一定可以实现路径冗余。生成树协议适合所有厂商的网络设备,在配置上和体现功能强度上有所差别,但是在原理和应用效果是一致的。

特点

转载于:https://blog.51cto.com/14213971/2375609

### 生成树协议(STP)的基本概念和关键知识点 #### 什么是生成树协议(STP) 生成树协议(Spanning Tree Protocol, STP)是一种用于防止网络中环路形成的第2层协议[^2]。它通过禁用冗余路径来消除潜在的环路,同时保留这些路径作为备份,在主路径失效时启用备用路径。这种机制不仅提高了网络的可靠性,还避免了由于广播风暴引起的网络性能下降甚至瘫痪的情况[^4]。 #### STP 的基本工作原理 STP 使用一种算法——生成树算法(STA),该算法计算出一个无环拓扑结构,称为生成树。此过程中涉及以下几个核心要素: - **根桥选举**:所有交换机参与投票选出唯一的根桥设备。通常情况下,具有最低优先级值或MAC地址最小的交换机会被选作根桥[^1]。 - **端口角色分配**:每台非根桥上的每个网段都会指定一个到达根桥的最佳路径端口(Root Port)。此外,对于每一个物理网段而言,只有一个转发状态下的指定端口(Designated Port)负责传输流量至下游节点[^2]。 - **阻塞多余连接**:除了最优路径外的所有其他可能造成回路的接口都将进入阻塞模式(Blocked State),停止数据转发功能直到必要时重新激活它们[^4]。 #### 关键参数与配置项 以下是几个重要的STP 参数及其作用说明: - **Bridge ID (BID)**: 包含两部分信息—桥接器优先级(Bridge Priority) 和 MAC 地址(MAC Address)—用来唯一标识每一台运行STP 协议的交换装置;其中前者可以手动调整以便影响根桥的选择过程. - **Path Cost**: 表示从某特定端口通往根桥所需累积开销总和,默认基于链路带宽设定不同数值标准(如千兆以太网对应成本较低)[^2]. - **Max Age Timer & Hello Time Interval**: 控制BPDU 报文老化周期以及相邻设备间定期交互消息频率设置两项时间变量共同决定整个收敛速度表现如何高效迅速完成新拓扑建立动作.[^4] ```python # Python伪代码展示简单模拟STP流程的一部分逻辑处理方式如下所示: class SwitchPort(): def __init__(self,port_id): self.port_state='blocking' # 初始化端口处于阻止状态 def elect_root_bridge(switches_list): root_switch=min([s.bridge_id for s in switches_list]) return root_switch switchA=Switch('swA',priority_value=32768,mac_addr="aa:bb:cc:dd:ee:ff") print(elect_root_bridge([switchA])) # 输出结果应显示root bridge相关信息. ```
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